Задачи к контрольной работе.

Задача №1. Сахарозу, извлеченную из 50 г сахарной свеклы, подвергли гидролизу и обработали аммиачным раствором оксида серебра, получили 6,3 г осадка. Какова массовая доля сахарозы в свекле?

Задача №2. Крахмал, выделенный из 5,2 кг картофеля, подвергли гидролизу, продукты обработали оксидом серебра и получили 1,2 кг осадка. Какова массовая доля крахмала в картофеле?

Задача №3. Кукурузные зерна содержат 70% крахмала. Какую массу зерен нужно взять для получения 107 л раствора этанола с w =96% (ρ=0,8г/мл) при выходе 83%?

Задача №4. Какую массу крахмала надо можно подвергнуть гидролизу, чтобы из полученной глюкозы при молочнокислом брожении образовалась молочная кислота массой 216 г? Выход продуктов гидролиза крахмала78%, продуктов брожения глюкозы – 60%.

Задача №5. Массовая доля крахмала в картофеле 30%. Какую массу глюкозы можно получить из 675 кг картофеля при выходе реакции гидролиза 75%?

Задача №6. Представьте себе, что вы пересолили суп. Можно ли каким-либо химическим способом убрать из него избыток поваренной соли, сохранив все вкусовые и питательные качества?

Задача №7. Какое яйцо более калорийно и питательно – сырое или сваренное? Обоснуйте свой ответ.

Задача №8. Как можно ускорить процесс варки картофеля? Одно из предположений состоит в том, что в кастрюлю с водой и картофелем следует положить немного сливочного масла, так как это приводит к уменьшению теплоотдачи, что и обуславливает эффект ускорения приготовления картофеля. Правильный ли ответ и объяснение? Предположите свои приемы для ускорения этого процесса.

Задача №9. При гидролизе сахарозы получилось 270 г смеси глюкозы и фруктозы. Какая масса сахарозы подверглась гидролизу?

Задача №10. Приведите уравнение реакции, с помощью которой можно различить глюкозу и сахарозу.

Задача №11. Из крахмала массой 42,4 г получена глюкоза, выход которой составил 78%. К глюкозе добавили избыток аммиачного раствора оксида серебра и раствор слегка подогрели. Найдите массу полученного при этом осадка.

Задача №12. Осуществите превращения по схеме: мальтоза→ глюкоза→ сахароза→ фруктоза.

Задача №13. Осуществите превращения по схеме: глюкоза→ мальтоза→ крахмал→ глюкоза.

Задача №14. Осуществите превращения по схеме: сахароза→ глюкоза→ глюконовая кислота.

Задача №15. Осуществите превращения по схеме: олеиновая кислота→ триглицерид олеиновой кислоты→ триглицерид стеариновой кислоты → стеариновая кислота.

Задача №16. Осуществите превращения по схеме: триглицерид олеиновой кислоты→ олеиновая кислота→ триглицерид стеариновой кислоты → глицерин.

Задача №17. Оливковое масло содержит 80% по массе триглицерида одноосновной ненасыщенной карбоновой кислоты с одной двойной связью в радикале. Определите формулу карбоновой кислоты, если известно, что 2,21 кг оливкового масла содержит 2 моля этого триглицерида.

Задача №18. При гидролизе 222 г жира получили предельную монокарбоновую кислоту массой 213 г и глицерин. Найдите формулу кислоты, входящей в состав жира.

Задача №19. Оливковое масло содержит 80% по массе триглицерида одноосновной ненасыщенной карбоновой кислоты с одной двойной связью. Выведите формулу этого триглицерида, если известно, что 1,105 кг оливкового масла содержит 1 моль этого триглицерида.

Задача №20. Промышленность выпускает металлическую посуду (сковороды, кастрюли), покрытую изнутри специальным составом, который предотвращает пригорание пищи. Как объяснить, что при одной и той же температуре поверхности сосуда на металле происходит обугливание пищи, а на полимере – нет? Как объяснить, что вкус пищи, приготовленной в посуде с полимерным покрытием и без него, заметно различается?

Задача №21. Какое осмотическое давление произведет раствор глюкозы, содержащий 36 г глюкозы на литр растворителя при 40^оС?

Задача №22. Раствор глюкозы, содержащий глюкозы 34 г на литр раствора, производит осмотическое давление 4,77 атм. при 25^оС. Какое осмотическое давление произведет этот раствор при 40^о? Ответ представить в паскалях.

Задача №23. При 20^оС осмотическое давление раствора тростникового сахара равно 800 мм рт. ст. Каково осмотическое давление этого же раствора при 50^оС?

Задача №24. Каково осмотическое давление раствора глюкозы, содержащего 0,5 молей на литр при 60^оС?

Задача №25. Какое осмотическое давление произведет раствор глюкозы, содержащий 38 г глюкозы на литр растворителя при 70^оС?

Задача №26. Какое осмотическое давление произведет раствор глюкозы, содержащий 46 г глюкозы на литр растворителя при 65^оС?

Задача №27. Какое осмотическое давление произведет раствор глюкозы, содержащий 36 г глюкозы на литр раствора при 80^оС?

Задача №28. Сколько грамм сахарозы должно быть растворено в 85 г воды, чтобы получился раствор, относительная равновесная влажность воздуха над которым составляет 96%? Примите свойства раствора идеальными.

Задача №29. Сколько грамм сахарозы должно быть растворено в 92 г воды, чтобы получился раствор, относительная равновесная влажность воздуха над которым составляет 90%? Примите свойства раствора идеальными.

Задача №30. Сколько грамм глюкозы должно быть растворено в 85 г воды, чтобы получился раствор, относительная равновесная влажность воздуха над которым составляет 96%? Примите свойства раствора идеальными.

Задача №30. Молоко скисает при температуре 30^оС в 35 раз быстрее, чем при температуре 22^оС. Определите энергию активации процесса скисания молока.

Задача №31. Сало прогоркает при температуре 4^оС в 30 раз медленнее, чем при температуре 25^оС. Определите энергию активации процесса прогоркания сала.

Задача №32. Процесс квашения капусты при температуре 23^оС происходит в 15 раз быстрее, чем при температуре 18^оС. Определите энергию активации процесса квашения капусты.

Задача №33 – 39. Рассчитайте и определите соотношение между адгезией и аутогезией частиц муки, если известен их средний диаметр (d_ср.), пористость (П), сила адгезии и аутогезии отдельных частиц (F_ад., F_аут.).

Таблица 1

№№ Задачи
Средний диаметр частиц, (dср.) мкм.
Пористость, П.	0,23	0,27	0,31	0,34	0,37	0,39	0,41
Сила адгезии частиц Fад×107 Н.	10,7	8,5	8,1	7,7	7,4	7,1	6,82
Сила аутогезии Fаут.×106 Н.	2,3	3,5	4,7	5,2	5,3	5,4	5,6

 

 

Задача №40. Определите параметры течения сыпучего материала и сделайте вы­вод о характере его течения. Если известна зависимость между усилием сдвига и нормальным давлением при движении внутри сухого молока (1), по отношению к стальной поверх­ности (2), таблица 2.

Таблица 2

	Рк, кПа	1,25	1,88	2,63	3,31	4,38
Fτотр.,кПа	1,88	2,25	2,75	3,19	3,75
	Рк, кПа	1,13	1,88	3,25	4,38	-
Fτотр.,кПа	0,5	0,88	1,38	1,88	-

 

Задача №41. Определите параметры течения сыпучего материала и сделайте вы­вод о характере его течения. Если известна зависимость между усилием сдвига и нормальным давлением при движении внутри сухого молока (1), по отношению к полиэтилену ПВД (2), таблица 3.

Таблица 3

	Рк, кПа	1,25	1,88	2,63	3,31	4,38
Fτотр.,кПа	1,88	2,25	2,75	3,19	3,75
	Рк, кПа	1,06	1,88	3,25	4,38	-
Fτотр.,кПа	0,75	1,00	1,44	1,81	-

 

Задача №42. Определите параметры течения сыпучего материала и сделайте вы­вод о характере его течения. Если известна зависимость между усилием сдвига и нормальным давлением при движении внутри сухого молока (1), по отношению к токопроводящему ПЭ (2), таблица 4.

Таблица 4

	Рк, кПа	1,25	1,88	2,63	3,31	4,38
Fτотр.,кПа	1,88	2,25	2,75	3,19	3,75
	Рк, кПа	1,00	1,81	2,56	3,25	4,38
Fτотр.,кПа	0,38	0,625	0,94	1,13	1,5

 

Задача №43. В зависимости от влажности теста получены следующие значения модуля Юнга и вязкости:

Таблица 5

Влажность, W,%	Модуль Юнга Е, кПа	Вязкость, h×10-3, Па×с
	22,6
	2,2	3,7
	0,73	2,8

 

Используя сведения, приведенные в таблице 10, определить к какому классу структурированных систем относится тесто с различной вязкостью.

Задачи №44 – 47. Для теста в процессе брожения в зависимости от влажности (W) получены следующие данные:

Таблица 6

№№ Задачи
Влажность теста W,%	39,7	41,5	43,8	44,5
Период релаксации напряж l, с
Вязкость, h кПа×с

Определить модуль Юнга (Е) и его размерность, деформацию (g) если система деформируется при напряжении, (s), равном: 0,87 кПа.

Задача №48. Вычислите скорость истечения жидкости из капилляра длинной l=5ּ10^-2м. с радиусом сечения 25ּ10^-5м под давлением р=980 Па. Вязкость жидкости η=2ּ10^-3Паּс.

Задача №49. Вычислите скорость истечения 1,2-дихлорэтана из капилляра длинной l=7,3ּ10^-2м. с радиусом сечения 10ּ10^-5м под давлением р=1000 Па. Вязкость жидкости η=0,887ּ10^-3Паּс.

Задача №50.Вычислите скорость истечения олеиновой кислоты из капилляра длинной l=6,4ּ10^-2м. с радиусом сечения 30ּ10^-5м под давлением р=1970 Па. Вязкость жидкости η=25,6ּ10^-3Паּс.

Задача №51.Вычислите скорость истечения жидкости из капилляра длинной l=4ּ10^-2м. с радиусом сечения 15ּ10^-5м под давлением р=870 Па. Вязкость жидкости η=2ּ10^-3Паּс.

Задача №52. Какова вязкость глицерина, если из капилляра длинной l=6ּ10^‑2м. И с радиусом сечения r = 25ּ10^-5м глицерин вытекает с объёмной скоростью 14ּ10^-10м³/с под давлением р = 200 Па.

Задача №53. Какова вязкость глицерина, если из капилляра длинной l=6ּ10^‑2м. И с радиусом сечения r = 25ּ10^-5м глицерин вытекает с объёмной скоростью 53,6ּ10^-11м³/с под давлением р = 200 Па.

Задача №54. Какова вязкость глицерина, если из капилляра длинной l=7,2ּ10^‑2м. и радиусом сечения r = 11,11ּ10^-4м глицерин вытекает с объёмной скоростью 17ּ10^-10м³/с под давлением р = 195 Па.

Задача №55. Какова вязкость глицерина, если из капилляра длинной l=9,4ּ10^‑2м. И с радиусом сечения r = 80ּ10^-5м глицерин вытекает с объёмной скоростью 50ּ10^-11м³/с под давлением р = 280 Па.

Задача №56. Пластическая прочность на сдвиг Р_с осадка агрегативно неустойчивой суспензии оксида железа в толуоле с объемным содержанием φ=0,37 оказалась равной 100 Па. Оцените величину средней силы сцепления при контакте между дисперсными частицами, если диаметр этих частиц равен d=10 мкм. Для расчета числа контактов n, приходящихся на единицу площади поверхности разрушения (сдвига), используйте соотношение: n = k/d², где k – структурный коэффициент, значения которого определяются из таблицы 7.

Таблица 7

Объёмное содержание φ	0,20	0,25	0,30	0,40	0,45	0,50	0,55
Структурный коэффициент k	0,02	0,07	0,24	0,70	1,10	1,60	2,00

 

Задача №57. Оцените пластическую прочность на сдвиг Р_с осадка суспензии сажи с объёмным содержанием φ=0,47 в водном растворе этанола. Размер частиц сажи d = 0,75 мкм. Расчет силы сцепления между частицами сажи проведите по формуле: f_a = Aּd/(24ּH²), где А – постоянная Гамакера и Н – толщина пленки воды в области контактов между частицами. Для расчета структурного коэффициента k используйте таблицу, приведённую в условии задачи №61, Н = 10^{-10 м; А = 2ּ10-21} Дж.

Задача №58. Определите среднюю силу сцепления между частицами муки в порошке, если его пластическая прочность на сдвиг Р_с составляет 200 Па, а пористость П=1–φ = 0,54. Структурный параметр k определите по таблице 7 задачи №61, диаметр частиц муки равен d=40 мкм.

Задача №59. Пластическая прочность на сдвиг сметаны с содержанием жира 66% составляет 10³ Па. Средний размер d капель жира составляет 5 мкм. Оцените пластическую прочность сметаны 50%-ной жирности после ее гомогенизации до размера частиц жира, равного 0,5 мкм. Структурный параметр k определите по таблице 7 задачи №61.

Задача №60. Пластическая прочность на сдвиг сметаны с содержанием жира 56% составляет 0,89ּ10³ Па. Средний размер d капель жира составляет 4,83 мкм. Оцените пластическую прочность сметаны 43%-ной жирности после ее гомогенизации до размера частиц жира, равного 0,35 мкм. Структурный параметр k определите по таблице 7 задачи №61.

Задача №61. Пластическая прочность на сдвиг сметаны с содержанием жира 70% составляет 1,5ּ10³ Па. Средний размер d капель жира составляет 5,4 мкм. Оцените пластическую прочность сметаны 38%-ной жирности после ее гомогенизации до размера частиц жира, равного 0,7 мкм. Структурный параметр k определите по таблице 7 задачи №61.

Задача №62. Пластическая прочность на сдвиг сметаны с содержанием жира 55% составляет 0,589ּ10³ Па. Средний размер d капель жира составляет 3 мкм. Оцените пластическую прочность сметаны 30%-ной жирности после ее гомогенизации до размера частиц жира, равного 0,15 мкм. Структурный параметр k определите по таблице 7 задачи №61.

Задачи №63 – 73. Для различных реологических свойств теста представленных в виде модели состоящей из элементов и характеризующих зависимость между напряжением деформации (s) и деформацией (g) определить вид содержание элементов (последовательное и параллельное) суммарное напряжение деформации и деформацию при различном сочетании элементов моделей. Изобразить, схематически, соединения элементов с указанием численных значений g, s.

 

Таблица 7

 

Номера задач	№ моделей в соответствии с номером задач	Деформация, g	Напряжение деформации, s, кПа.
		0,03	0,8
	0,03	0,9
	0,03	1,10
		0,03	0,8
	0,06	0,8
	0,09	0,8
		0,06	0,9
	0,06	2,0
	0,06	1,1
		0,09	0,9
	0,11	0,9
	0,2	0,9
		0,09	0,8
	0,09	1,5
	0,09	2,3
		0,1	0,8
	0,1	2,6
	0,1	3,4
		0,09	1,0
	0,11	1,0
	0,2	1,0
		0,16	2,3
	0,14	2,3
	0,3	2,3
		0,3	1,9
	0,3	1,5
	0,3	3,4
		0,2	0,2
	0,2	0,1
	0,2	0,3
		0,2	3,4
	0,1	3,4
	0,3	3,4

 

Исходные данные к задаче №63 – 73

 

 

	g	0,03	0,06	0,09	0,1	0,2	0,3
s, кПа.	0,8	0,9	1,0	1,1	2,3	3,4
	g	0,18	0,18	0,18	0,27	0,3	0,36
s, кПа.	0,8	1,6	2,4	3,2	4,0	5,6
	g	0,06	0,12	0,18	0,18	0,24	0,3
s, кПа.	4,9		4,0	2,0	2,0	4,8
	g	0,4	0,6	0,6	0,8	0,8	0,2
s, кПа.	0,9	0,9	1,8	1,8	2,7	1,8
	g	0,09	0,09	0,18	0,18	0,18	0,27
s, кПа.	4,6	5,1	4,6	3,3	3,8	6,1
	g	0,1	0,1	0,1	0,1	0,2	0,2
s, кПа.	6,8	9,4	7,6	10,2	3,4	6,8
	g	0,4	0,2	0,2	0,4	0,4	0,4
s, кПа.
	g	0,6	0,3	0,3	0,6	0,6	0,3
s, кПа.	2,3	4,6	6,9	4,6	6,9	13,8
	g	0,3	0,6	0,6	0,3	1,2	0,6
s, кПа.	6,8	3,4	6,8	8,7	3,4	10,2
	g	0,2	0,4	0,6	0,8	0,6	0,8
s, кПа.	0,6	0,3	0,3	0,3	0,6	0,6
	g	0,6	0,3	0,3	0,6	0,8	0,9
s, кПа.	3,4	6,8	10,2	6,8	3,4	3,4